鋰礦作為能源發展的主要原材料,在電池、電子、化工、材料、醫療等領域應用廣泛,近年來,作為鋰電池生產的主要原料,對鋰礦資源需求愈來愈大,進而鋰礦選礦技術也得到了迅猛發展。
不同的鋰礦石其性質各有不同,且礦物中氧化鋰的含量低、礦物成分不同,因此鋰礦石選礦方法也各有不同。下面主要介紹幾種常見的鋰礦石選礦方法及鋰礦選礦設備。
目前,主要的鋰礦石選礦方法包括浮選法、磁選法、重選(或重懸浮液)法、手選法、熱碎(裂)法和聯合選礦法等。
浮選法是選別鋰輝石的主要方法之一,但凡具備工業價值的鋰輝石,均可采用浮選方法,特別是以細粒浸染狀存在的鋰輝石。鋰輝石浮選主要受礦石性質、磨礦細度、攪拌作業、調整劑配比以及水質軟硬等因素的影響。對于表面未受污染的鋰輝石純礦物,則很容易用油酸及其皂類藥劑浮起,浮選礦漿中最適pH為近中性的弱堿性。一般,在浮選鋰輝石前,要先加人Na2CO3來消除礦漿中熔鹽離子的影響和進行攪拌脫泥,并在加入NaOH所形成的高堿性介質中對鋰輝石礦進行表面擦洗(鋰輝石回收率由NaOH用量決定)。
重選法是利用鋰輝礦石與脈石礦間的密度差異進行選別的,多用于嵌布粒度較粗的鋰輝石選別。通常,鋰輝石與脈石礦(石英、長石、黑云母等)的密度差在0.2~0.5g/cm3以上時,可采用搖床選別或跳汰選別。當密度差小于0.2~0.5g/cm3時,可采用重懸浮液法,將洗礦脫泥后的鋰礦物與重介質混合,以0.05-0.20Mpa壓力給入重介質旋流器進行選別。
鋰礦熱裂法又稱熱碎法,是利用加熱和冷卻的方法進行選別的,適于處理含非鈉長石、方解石和云母的鋰輝石。在一定高溫下進行焙燒,將鋰礦物由原來的α型轉變為β型鋰礦,而脈石礦物保持不變,從而獲取鋰礦石。其流程為:將礦物碎至50~20mm后過篩,大于0.3mm的礦石在1000~1200℃下焙燒1~2h,然后經過冷卻再進行選擇性磨礦、分級和提純。小于0.3mm鋰礦可通過聯合選別技術提取鋰輝石。
聯合選礦方法提取鋰礦物,主要針對貧細雜的鋰礦物進行選別,當采用單一方法無果獲得合格鋰精礦時,需采用聯合方法,以獲取更高質量的鋰精礦。主要工藝有:浮選-磁選工藝、浮選-重選-磁選工藝等。
除了上述選礦方法外還有化學選礦法,該方法多用來處理鹽湖鋰礦物,從鹵水中提取鋰,其方法有沉淀法、萃取法、離子交換吸附法、碳化法、煅燒浸取法、許氏法和電滲析法等。
由于鋰礦礦石性質復雜,單一的選礦方法很難實現有效回收,因此一般多采用聯合方法進行鋰礦提鋰。常見的的方法有:預先脫泥浮選工藝流程、階段磨礦階段選別工藝流程、浮選-磁選工藝流程、浮選-磁選-重選工藝流程
預先脫泥浮選工藝流程:
先以氧化石蠟皂與環烷酸皂作組合捕收劑,NaOH作pH調整劑,在堿性礦漿中采用一粗一精浮選工藝流程進行選別,所獲鋰輝石精礦,再經強磁選進行除鐵,以獲得含鐵率低的鋰輝石精礦。
磨后物料經調漿后,進入重選階段(去除鉭、鈮等產品),重選尾礦經濃縮機濃縮脫泥后,通過添加油酸及氧化石臘皀進行調漿,在高堿度條件浮選出鋰輝石精礦,再經強磁選進一步除鐵雜質進行提純。
鋰輝石選礦設備的選擇,主要是根據所用選礦技術而定,如浮選法、重介質法、磁選法、手選法、熱裂法等,除此外,在進入選別階段之前,還需先進行預先脫泥流程。下面主要圍繞這幾種方法來介紹鋰礦選礦設備。
常用的鋰輝石浮選設備有:xcf型浮選機、kyf型浮選機、jjf型浮選機、sf型浮選機等,可滿足各種大中小型鋰礦選廠做粗選、掃選和精選作業。
常用的鋰輝石磁選設備有:永磁筒式磁選機、高梯度磁選機、偏心布置旋轉磁場干選機等,可滿足各種濕式環境及干式環境磁選,選出鋰精礦。
常用的鋰輝石重選設備主要是根據所用的重選工藝而定,重選法設備主要是:搖床、跳汰機;而重介質設備主要是:重介質旋流器。
鋰輝石在進入手選階段之前,需先對礦石進行初步破碎,然后通過人工手撿方式完成作業。該流程階段所需用到的設備有:顎式破碎機、圓錐破碎機、給料機和皮帶運輸機等。
鋰輝石熱裂技術常用的設備有:焙燒設備、球磨機、分級機、重選設備、浮選設備等。
預處理階段是正是進入選別階段前,先通過磨礦分級作業,將其磨至符合選別粒度后,利用粗粒浮選機設備進行粗選脫泥作業,以便為后續選別作業提供合理物料。鋰輝石預處理設備主要有:格子型球磨機、溢流型球磨機、棒磨機、水力旋流器、螺旋分級機和粗粒浮選機設備。
以上便是鋰礦石(鋰輝石)選礦方法、選礦工藝流程及鋰礦選礦設備的介紹,在實際鋰礦選礦廠中,若想獲得理想的鋰礦品位,建議先進行選礦試驗,根據選礦試驗定制適合的選礦方法及設備,不可照搬套用。
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